大家好，这里是 HDC。
如今，Meltio 的 WLMD（线激光金属沉积）技术正在汽车赛车（赛车运动）领域得到应用。
让我向您介绍我们如何提供创新解决方案。
赛车运动是一个要求非常严格的领域，与其他行业处于不同的水平。
大多数赛车每个赛季都会重新设计，需要为原型或小规模生产定制零件。
然而，仅仅“制造”这些零件是不够的。
- 确保强度和刚度
- 符合轻量级标准
- 短交货期内生产
由于必须同时满足所有这些条件，因此制造过程中需要高度的灵活性和效率。
复杂且苛刻的要求：汽车赛车零件制造的新答案——Meltio WLMD 技术
在这种需要复杂且快速响应的领域，现有的加工和焊接等传统方法具有明显的局限性。
尤其如此，因为高效制造复杂零件并非易事。然而，现在就断言增材制造（LMD，激光金属沉积）等技术本身就难以实现还为时过早。事实上，这些局限性为创新制造方法提供了大放异彩的机会。
混合制造（切割+层压）的优势克服了传统方法的局限性，可以高效生产复杂形状。
今天，Meltio 的销售合作伙伴 Hirudi 将介绍 Meltio 的线激光金属沉积 (WLMD) 技术在赛车部件生产中的潜力。此外，我们还将探讨 Meltio 的技术如何应用于需要复杂形状制造的各类行业。
指数
- 应用程序概述：主要功能和描述
- 零部件制造的基本要求
- 高效零部件制造的关键条件
- 主要目标
- 组件分析：从设计到制造
- 制造优化：迭代改进的作用
- 制造工艺表征
- 基于模拟的验证（有限元分析，FEA）
- 加工
- 显著成果
- 可扩展的未来可能性
- 结论
1. 应用案例概述：主要特点及描述
在这个项目中，我们将研究登山赛车原型的悬架系统。
Meltio系统被应用于起着关键作用的转向节上。
该部件在车轮和车身之间传递动力方面起着至关重要的作用。车轮与地面接触点产生的力通过悬架臂传递到车身，确保最佳的操控性能和驾驶安全。
2.制造零件的基本要求
转向节的设计始于几何条件和运行环境。
首先，确保零件正确固定在车辆上，并且加工工具易于接近。 设计体积（空间）定义是关键。
这部分最重要的三个目标是： 强度、刚度、轻便 沒看到。
但这些都不是简单通过计算就能解决的问题。
通过多次设计和验证迭代找到最佳平衡至关重要，而这正是混合制造技术发挥重要作用的地方。
这是因为它在保持现有加工方法优势的同时，加入了3D打印等尖端技术，可以同时实现复杂形状和材料优化。
最终，这种方法为提高汽车零部件的效率和可持续性，甚至满足最具挑战性的设计要求开辟了新的可能性。
3. 高效零部件制造的关键条件
采用混合制造方法的转向节设计是汽车工程中一种很有前途的方法。
这是一次探索新可能性的创新尝试。
初步设计将侧重于钣金加工和机械加工，最大限度地发挥现有工艺的优势，同时：
这是一种尽量减少限制和成本的策略。
在设计过程中
- 整个车辆系统所需的几何和功能条件
- 强度、刚度、重量轻
我们同时考虑了以下核心目标：
这些条件适用于零件
- 设计体积（尺寸和形状）
- 连接到其他部件的紧固点
- 工具可及性和组装简易性
它成为确定后卫的标准。
最重要的是，满足所有这些机械要求需要反复验证和优化。
最终，该项目的关键挑战是确保功能和结构的完整性，同时满足强度和刚度标准。
四、项目核心目标
该项目的最终目标是 混合制造（增材+减材加工）概念目的是探索将其应用于实际工业环境中有意义的零件生产的可能性。
为此，我们制定了以下详细目标：
■ 实现轻量而坚固的设计
利用 Meltio 系统的优势解决复杂的几何问题，
坚固且轻便完成满足两个相互冲突的要求的最佳设计
■ 减少材料浪费和加工时间
与现有的SLM（选择性激光熔化）工艺相比
提高金属结构质量，同时保持形状复杂性在这样做的同时
减少原材料的使用和加工时间 节省成本 实现
■ 最大限度地减少流程限制
与现有的制造方法相比 更短的交货时间和更低的成本通过实现
创建可在工业环境中实际应用的高效解决方案
5. 组件分析：从设计到制造
全转向节的设计基于零件必须执行的功能作用和制造工艺。
它已经以满足所有约束的方式取得了进展。
在初始阶段，我们进行了几何形状优化工作，充分考虑了 Meltio 的增材制造能力。
转向节是车轮与车身之间有效吸收和传递动力的部件。
多种元件使这成为可能，包括轴承、球面滑动轴承和螺栓接头。
关键在于设计结构，使这些部件能够有机地连接在一起并有效地传递负载。
同时，优先考虑自支撑形状，以提高输出效率。
这使我们能够最大限度地减少单独的支撑，减少材料浪费和生产时间。
Meltio 系统在重点将材料放置在高应力区域的优化任务方面尤其强大。
我们大胆减少不必要区域的材料，同时提高结构强度和耐用性，从而最大限度地提高效率。
满足功能性、耐用性和生产力的平衡设计是
这是 Meltio 混合制造方法真正价值的一个典型例子。
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制造优化：迭代改进的作用
组件设计并不是一次性完成的。
在这个项目中，我们通过多次迭代改进，取得了最优的效果。
尤其 壁厚、投影角度、材料密度重点关注以下关键要素
已经进行了微调以满足性能和可制造性目标。
从 CAD 模型阶段 优化支撑结构的位置和形状所以，
其设计目的是减少后续加工的负担并最大限度地减少材料的使用。
复杂区域 自支撑几何结构 设计采用
我们不再需要大规模的外部支持，从而提高了生产力和效率。
在制造过程中，各种参数都经过仔细调整。 减少几何约束并最大化输出质量工作仍在继续。
特别是零件 根据生产难度和形状特征划分为多个区域（碎片）我们采用了实践的方法。
■ 重点优化点
- 岛屿状的孤立表面区域： 精确控制能量和材料流动，以防止打印过程中过热。
- 悬垂角度调整 ：角度经过精心调整，即使在较大的突起上也能确保稳定性和精确度。
- 路径重叠优化： 路径重叠已经过优化，以确保适当的材料融合和结构强度。
通过这个过程，每个区域都经过了精确的调整，
最终结果是光滑且坚固的部件。
▶ 制造工艺表征
根据测试获得的结果，最终零件是针对每个区域采用不同的分层设置制造的。
每个部分 楼层高度、外墙厚度（周长数）、能源投入、材料供应率 通过调整各种过程变量，对每个过程进行单独优化。
在此过程中，设计团队积极测试特定参数的极限。
例如， 悬臂角、壁厚和最小可制造横截面积 我们通过实验挑战困难的形状条件。
这些尝试不仅仅是为了获取数据，而是为了调查实际制造过程中可能出现的潜在问题。 明确识别约束这是一种战略方针。
最终，这使得设计团队能够准确地了解 Meltio 系统的局限性和可能性，并为成功制造建立最佳设计标准。
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在明确了工艺限制和约束之后，设计团队迅速做出了必要的修改和改进。
根据结果 制造实际尺寸的零件（全尺寸制造） 并进行了
通过积极反映试验得到的数据，这一过程也顺利完成。
该项目特别值得注意的是：
▶ 由于采用混合制造方法，传统方法
实现以前难以或不可能实现的复杂形状这是可能的。
这意味着 Meltio 系统超越了简单的层压设备。
这是一个强大、可扩展的制造解决方案的重要示例，可以部署在广泛的行业中。
Meltio 技术的真正吸引力在于它能够自由实现复杂的形状，同时仍能实现高效的制造。
▶ 基于仿真的验证（FEA）
设计高速赛车部件时 有限元分析（FEA） 是一个必不可少的工具。
这是因为可以虚拟实现实际驾驶环境，并可以提前验证部件在横向（水平）和纵向（垂直）载荷下的性能。
这使我们能够在全面生产之前彻底检查设计是否足够可靠。
在这个项目中，每次设计变更，都会通过FEA进行性能验证。
即使只调整部分部分，最终 对所有组件进行综合审查我们已经完成了一个流程以确保所有部件都符合所需的性能标准。
用于制造零件的材料是 ER70S6低碳钢 被选为。
该材料具有出色的可焊性和可加工性，适用于需要精密加工的赛车零件。
此外，为了精确模拟复杂的形状， 网格收敛研究 也表演了。
通过此方法，我们找到了既能满足高效模拟又能满足准确结果的最佳元素尺寸。
■ 侧向载荷和纵向制动载荷模拟
该分析的关键是模拟两种负载条件。
- 横向载荷
- 纵向制动负荷
特别是对于横向载荷， 2G加速情况我们分析了它，假设
这里，通过应用安全系数模拟了水平和垂直方向的预期极限载荷。
悬架臂的设计允许在过载情况下发生一定程度的弹性变形。
这确保了组件的设计能够应对现实世界的赛车情况，同时仍然受到安全保护。
■ 纵向制动负载模拟
接下来是 2.5G刹车加速情况我们模拟了纵向载荷情况，假设。
此时，垂直和水平力都会被施加，并应用安全系数来反映实际驾驶过程中可能出现的极端情况。
然而，在这种解释中，轴承或接头 不包括辅助部件。
这些部件在实际组装时可以增加整个系统的刚性，但
在分析中，排除了转向节本身，以专注于验证其性能。
尽管如此，通过 FEA 获得的结果是，
这证明该部件的设计能够承受高速赛车环境。
它既确保了安全性，又确保了性能。
最终，通过这个细致的验证过程，我们能够从设计阶段就制造出可靠的零件。
后来我们就能够保证它在真实驾驶环境中的表现了。
6.机械加工
从始至终，制造过程都与设计过程一起考虑。
因为很清楚哪些部分可以加工，哪些部分不能加工，
即使在设计阶段 可加工性（加工过程所施加的限制） 我们在开发过程中始终牢记这一点。
只有全面开发完成后 详细加工图纸一旦生产出来，实际的加工工作就开始了。
但加工的应用范围有限。
- 商业零件组装点
- 在设计过程中添加支撑的部件
仅这两个区域被设定为处理目标。
这减少了不必要的处理时间，
我们能够最大限度地发挥混合制造的优势。
7.令人印象深刻的结果
通过这个项目我们确认了什么 Meltio 混合工艺的结果已经成为这项技术无限可能的一个绝佳例证。
我们同时实现了三个目标：性能、质量和降低成本，同时高效地制造复杂形状。
▶ 减肥
- 与现有的加工方法相比，我们能够将重量减轻高达 62.5%。
- 这在减轻重量至关重要的赛车领域提供了显著的优势。
▶ 降低成本
- 通过减少材料使用和加工时间，我们能够将制造成本降低 35.7%。
- 这是一种兼顾效率和经济的方法。
▶ 缩短交货时间
- 生产周期也缩短了33%。
- 由此，我们确保了在竞争激烈的市场环境中也能领先一步的优势。
▶ 创建复杂形状
- 采用传统方法难以或不可能实现的复杂形状现在可以通过混合方法轻松实现。
这些成果也清晰地展现了Meltio系统的灵活性和可扩展性。
这再次证明了其在各个工业领域具有巨大的适用性。
8. 未来产生更大影响的可能性
Meltio 的混合制造技术不止于此。
未来我们有潜力在更多领域扩大影响力。
- 扩大钛的应用
– 将钛应用于Meltio工艺可以进一步减轻重量并降低加工成本。
– 特别是在需要高性能组件的领域，可以期待取得优异的成果。
- 机器人联动制造
将 Meltio Engine 与机器人相结合，可显著提高形状自由度，最大限度地提高材料优化和设计灵活性。
在汽车行业等各个领域 大型零件自动化生产这也成为可能。
9. 结论
该项目的目标是展示 Meltio 系统如何满足复杂零件制造的需求。
并且这一目标已经充分实现。
得益于层压和切割相结合的混合工艺，
- 打火机，
- 快点，
- 更经济
我们能够制造高性能零件。
结果是可以轻松实现复杂的形状、提高生产力并充分利用 Meltio 技术。
特别是，它已证明可以克服3轴LMD系统的局限性，并在轻量化结构生产中具有足够的竞争力。
现在，Meltio 已准备好在新市场掀起波澜。